物質科學化學篇 ( 上 ) 講義編者 : 陳義忠 1 物質科學 _ 化學篇 ( 上 ) 第一章 原子的結構與元素週期表 1-1 原子說 1. AD 1803, 英國人道耳吞 ( Dalton ) 提出了原子說, 內容如下 : (1) 所有的物質都是由極小的微粒所組成, 此一微粒稱為原子 (2) 原子為最小的粒子, 不可再分割 (3) 同一元素所含的原子, 其性質與質量均相同 ; 反之, 不同的元素的原子, 其性質和質量則不相同 (4) 不同元素原子形成化合物時, 原子間的比例為一固定的簡單整數比 (5) 化學反應只是物質中原子的重新排列, 原子並未被破壞或碎裂成小的粒子 2. 從現在物質科學的觀點, 道耳吞的原子說必須作下列部份的修正 : (1) 原子並非不可再分割, 由湯木生發現原子中的電子 拉塞福發現原子核 質子以及查兌克發現中子, 就證明原子是由電子 質子以及中子組成的, 不是不可再分割的粒子 (2) 由質譜儀測得同一元素原子具有不同的 e / m 值, 發現了同位素的存在, 說明了同一元素原子的質量不一定相同 (3) 一般的化學反應時, 原子僅發生重新排列 組合 ; 但發生核反應時, 原子會產生破裂或是重合, 而由一種原子轉變成另一種原子 3. 原子說可解釋了當時三個定律 : 質量不滅定律 定比定律以及倍比定律
物質科學化學篇 ( 上 ) 講義編者 : 陳義忠 2 (1) 質量不滅定律是法人拉瓦節提出的, 即化學反應前後總質量不會增加也不會減少 以原子說 化學反應只是物質中原子的重新排列 來解釋, 反應前的原子總數 = 反應後原子的總數, 因為各種原子的個數不變, 質量自然不變 (2) 定比定律 : 組成一個化合物的各種原子個數成一固定的比值, 例如水 (H 2 O), 不論來源如何, 其 H:O = 2:1, 所以定比定律又稱定組成定律 (3) 倍比定律 : 由幾種不同元素原子所組成的一系列化合物中, 若是固定一系列化合物中某一種原子的個數, 則其他原子在不同化合物中將成一簡單整數比 例如 : 由 N 及 O 所組成的一系列可能的化合物 NO 2 NO N 2 O, 若是固定 O 的個數為 1 時,( 即 N 1/2 O NO N 2 O) 則三個化合物中的 N 比值將為 1:2:4 ( 1/2:1:2) 1-2 原子的結構電子 : 電量為 -1.602 10-19 庫侖 質量 9.11 10-31 公斤, 為質子的 1/1836 倍 原子 原子核 質子 : 電量為 +1.602 10-19 庫侖質量為 1.673 10-27 公斤中子 : 不帶電質量為 1.675 10-27 公斤 1. 電子的發現 : (1) 19 世紀的科學家已經提出了電流是一種帶電粒子的流動, 並命名為
物質科學化學篇 ( 上 ) 講義編者 : 陳義忠 3 電子 (2) AD 1879, 英國人克魯克 (W. Crookes) 以低壓 ( 幾乎真空 ) 的玻璃管內接高壓電, 發現了陰極射線 (3) AD 1897, 湯木生 (J.J. Thomson) 認為陰極射線就是電子, 而且是原子的一部份 湯木生也提出了電子的電荷與質量比值 ( e / m e ) = -1.76 10 11 庫侖 / 公斤 (4) AD 1909 美國人密立坎 ( R.A.Millikan) 設計了油滴實驗, 測出電子的基本單位 ( e ) = -1.602 10-19 庫侖 (5) 由 e / m e 值和 e 值可算出電子的質量 m e = 9.11 10-31 公斤 2. 原子核的發現 : (1) AD 1911 英國人拉塞福 (E. Rutherford) 以粒子 α ( He 2+ ) 撞擊金箔, 發現大部份的粒子都直線通過 α, 有少數粒子產生不同角度的偏 α 折, 極少數粒子反彈回去 拉塞福由此推論出原子的中心含有體 α 積極小但質量極大 ( 相對於粒子 α ) 且與粒子同樣帶正電的原子核 α 存在 (2) 湯木生提出的原子模型為一帶正
物質科學化學篇 ( 上 ) 講義編者 : 陳義忠 4 電的物質球中散佈著帶負電的電子, 如同葡萄乾鑲嵌在麵包上 但 以湯木生的原子模型根本無法解釋 α 粒子撞擊金箔的現象 (3) 拉塞福的原子模型認為原子的結構應是原子中心有一個帶正電的原 子核, 核外則散佈著帶負電的電子繞核迴轉 行星原子模型 (4) AD 1919 拉塞福再從 α 粒子撞擊氮原子而發現了質子 以 α 粒子撞 擊其他如硼 氟 磷 鋁等原子都可得性質相同的質子, 確定質子 14 4 17 1 4 N He O H 為原子核的組成粒子, 其中為 α 粒子, 1 7 + 2 8 + 1 He H 1 質子 2 為 (5) AD 1932 英國人查兌克由 α 粒子撞擊鈹的實驗, 發現原子核中有一 種質量幾乎與質子相同但不帶電的基本粒子, 稱為中子 如此一來 恰可以推翻當時認為原子核僅由帶正電的質子所組成卻無法解釋原 9 4 12 子的電中性現象 4 Be+ 2He 6 C+ 1 0 1 n n, 其中 0 為中子 3. 原子序和質量數 (1) 原子核中所含的質子數稱為原子序, 又因原子為電中性, 所以原子
物質科學化學篇 ( 上 ) 講義編者 : 陳義忠 5 序等於質子數也等於電子數 (2) 原子核內所含的質子數與中子數的總和稱為質量數, 質量數是相當接近原子量的正整數, 但不等於原子量 (3) 元素符號的表示方法如 : A Z X, 其中 A: 質量數,Z: 原子序,X: 元素符號,A - Z = 中子數 (4) 常見的同位數 1-3 原子的軌域 : 1. 波耳的氫原子模型 (1) 若依拉塞福的行星原子模型, 電子繞核運轉將消耗的能量使電子繞轉半徑愈來愈小, 最後撞入原子核而消滅, 而所放出的光譜也應是連續光譜, 因此拉塞福的行星原子模型並無法解釋實際的情形 (2) 波耳提出了氫原子的原子模型, 保留部份拉塞福的行星原子模型加 入能量量子化以及物質波的概念 (3) 波耳認為 :
物質科學化學篇 ( 上 ) 講義編者 : 陳義忠 6 (a) 電子只待在特定的軌道上運動, 並將軌道由小到大用 n = 1 2 3 編號 18 2.179 10 (b) 電子在不同軌道上具有不同的能量, 用 En = 焦耳來代 2 n 表第 n 個軌道上的能量 ( 僅適用於單電子原子, 如 H He + ) (c) 電子可由外界吸收能量而由低階躍升至高階, 所吸收之能量相當於兩能階之能量差, 即 E = E H E L ; 反之, 電子由高階降至低階, 則會釋放出能量 此能量常以光的形式被吸收或放出 2. 氫原子光譜 : (1) 電子由 n >1 的各能階降至 n = 1 時, 因放出能量而產生不同頻率的電磁波, 這組光譜稱為來曼光譜 屬於紫外光 (2) 電子由 n >2 的各能階降至 n = 2, 這組光譜稱為巴耳麥光譜 屬於可見光 (3) 電子由 n >3 的各能階降至 n = 3, 這組光譜稱為帕申光譜 屬於紅外光
物質科學化學篇 ( 上 ) 講義編者 : 陳義忠 7 3. 原子軌域理論 : (1) 波耳的原子軌道理論並無法完整地解釋多電子原子的實際情形, 依行星原子模型所說, 電子是依特定軌道繞核運轉, 但事實上電子軌跡是無法預測, 因此軌道觀念被修正為軌域 (orbital) 較符合實際 (2) AD 1926 量子力學被提出, 修正了波耳的原子模型理論 量子力學模型如下 : (a) 電子除具有粒子性外, 亦具有波動性 (b) 電子並非單純地在特定軌道上運轉, 而是繞原子核附近的區域內作高速運動 電子分佈在空間各處的機率稱為軌域, 通常以電子雲 90% ~95% 機率的空間代表原子軌域 (3) 量子數 : (a) 主量子數 ( n ): 決定軌域的大小, 當 n 值愈大, 軌域的範圍就愈大, 電子在軌域中的能量也愈大 n =1 2 3 依序代表第一主層 第二主層 分別用 K L M 表示 (b) 角量子數 ( ): 表示軌域的形狀 = 0,1,2,( n -1) =0, 軌 域的名稱是 s, 軌域的形狀是球形 ; = 1, 軌域的名稱是 p, 軌 域的形狀是啞鈴形 ; =2 軌域的名稱是 d, 軌域的形狀是花瓣形
物質科學化學篇 ( 上 ) 講義編者 : 陳義忠 8 (c) 磁量子數 ( m ): 表示軌域的方向或副層軌域數 m =-,,-2,-1,0,+1,+2,,+, 共 (2 +1) 個 1 1 (d) 旋量子數 ( s ): 表示電子自旋的方向,s= + 2 或 2 1-4 電子組態 : 1. 將原子中的電子所佔有的軌域, 依能量由低至高的次序寫下其符號, 再將 各軌域中所含的電子數目寫在其符號的右上角, 這種表示法叫做電子組態 例如氖 10Ne:1s 2 2s 2 2p 6 (1) 基態 ( ground state) : 電子處於能量最低的軌域, 如氫原子只有一個電子, 所以氫原子的基態為 1s 1 ; 氦有兩個電子, 所以基態為 1s 2 (2) 激態 (excited state) : 電子受外界能量激發而由基態躍升至較高能階的軌域 如氫原子中的電子組態由 1s 1 變成 2s 1 ( 或 3s 1 )
2. 多電子的電子組態, 應遵循三項原則 : (1) 構築原理 (aufbou or building up principle) : 物質科學化學篇 ( 上 ) 講義編者 : 陳義忠 9 (a) 電子進入軌域的順序必須由較低能階開始填入, 漸至高能階 (b) 對單電子能階而言, 能階的高低完全依照主量子數 ( n ) 來決定 n=4 4s 4p 4d 4f n=3 3s 3p 3d n=2 n=1 2s 1s 2p 單電子原子的能階高低決定於主量子 (c) 對多電子原子而言, 能階的高低必須同時考慮主量子數 ( n ) 及 角量子數 ( ), 由 ( n + ) 的大小來決定能階的高低 (2) 庖立不相容原理 (Pouli exclusion principle):
物質科學化學篇 ( 上 ) 講義編者 : 陳義忠 10 (a) 一個軌域最多只能填入兩個電子, 多餘的電子則依序填入更高能階的軌域 如 2He:1s 2, 3 Li:1s 2 2s 1 (b) 同一個軌域中的兩個電子, 其自旋方向必相反 ( 自旋方向相反的電子, 兩者間因磁場相反而能量降低, 使系統更穩定 ) (3) 罕德定則 (Hund s rule): (a) 數個電子要填入同能階的同型軌域 ( 如 2p x,2p y,2p z ) 時, 必須先以相同的自旋方式填入不同方向的軌域成半滿狀態, 待所有同型軌域都達半滿後, 再填入第二個電子達到全滿 (b) : 6 C:1s 2 2s 2 2p 1 1 例如 x 2p y 而非 1s 2 2s 2 2p 2 x (c) 基態原子的電子組態必須遵守罕德定則, 否則即為激發態 1-5 元素與週期 : 1. 價電子 : 原子最外層的電子稱為價電子, 一般化學反應所涉及的電子大都是外層的價電子, 所以價電子決定原子的化性 2. 鈍氣族的最外層電子組態為 ns 2 np 6 ( 氦是 ns 2 例外 ) 最穩定, 稱為 8 電子層穩定結構, 若其他原子的電子組態也能形成類似鈍氣族外層, 也必定可以達到較穩定的狀態 3. 如鋰 Li( 1s 2 2s 1 ) 鈉 Na(1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ) 鉀 K(1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 ) 的最外層為 1 個電子, 若移去此電子使原子成為帶一個正電的離子 (Li +,Na +,K + ), 則最外層的電子組態就類似鈍氣族, 可達到較穩定的狀態 同樣地, 氟 F (1s 2 2s 2 2p 5 ) 氯 Cl(1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ) 溴 Br(1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 4p 5 ) 最外層比
物質科學化學篇 ( 上 ) 講義編者 : 陳義忠 11 鈍氣族少一個電子, 因此若可得到 1 個電子而變成帶一個負電的離子 (F,Cl,Br ), 則最外層的電子組態就類似鈍氣族, 可達到較穩定的狀態 4. 週期表 : (1) 俄國人門得列夫首先以原子量的大小, 將元素作一系列排列, 並且得到其相關的週期性, 在 AD 1869 提出元素週期律 (2) 英國莫士勒在 AD 1913 提出以原子序排列的週期表, 即為現今所使 用的週期表 其內容如下 : (a) 週期表中橫列為週期, 縱列為族, 週期表共有七個週期, 十八族 (b) 主族元素 : 週期表上第 1,2,13,14,15,16,17,18 族元素, 分別代表 Ⅰ A, Ⅱ A,ⅢA,ⅣA,Ⅴ A,ⅥA,ⅦA,ⅧA, 即所謂的 A 族元素, 包含 金屬及非金屬 (c) 惰性元素 : 週期表最後一族 ( 第 18 族 ), 全部是單原子氣體, 化 性不活潑, 故稱為鈍氣 最外層電子組態為 ns np ( 氦是 ns 2 例 外 ) 過渡元素離子常具有顏色 2 6 (d) 過渡元素 : 週期表中第 3~12 族, 為 B 族元素, 最外層電子組態 為 ns 及 ( n 1) d (e) 內過渡元素 : 鑭系及錒系元素, 其電子已涉及 f 軌域 (3) 元素的週期性 : 元素的化性與週期性經常是相關聯的 (a) 原子序增加時, 其原子量呈遞增現象 (b) 同族原子直徑隨原子序增大而增大, 因為 n 值愈大, 軌域愈大
物質科學化學篇 ( 上 ) 講義編者 : 陳義忠 12 例如原子直徑 :Li<Na<K<Rb<Cs (c) 同週期的主族元素之直徑, 隨原子序增大而減少, 因為同週期中由左至右核內質子數逐漸增加, 對外層電子吸引力大, 故原子直徑減小 例如 :Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl>Ar (d) 電子數相等的各種離子或原子的半徑, 隨原子序的增大而減小, 因為原子序愈大, 核正電荷數愈多, 吸引力愈大, 故半徑愈小 例如 :Na + >Mg +2 >Al +3 (e) 同一元素, 電子愈多者, 半徑愈大, 因為電子數愈多, 電子互斥所佔的空間變大 例如 :Na>Na +,Cl >Cl (f) 同一週期, 酸性及非金屬性由左而右漸增 ; 鹼性及金屬性漸減 (g) 同族元素, 鹼性及金屬性由上而下漸增 ; 酸性及非金屬性漸減 (4) 課後練習 : 一. 單一選擇項 1 ( ) 密立坎油滴實驗的目的為 (A) 測定原子半徑 (B) 測定電子的大小 (C)
物質科學化學篇 ( 上 ) 講義編者 : 陳義忠 13 測定原子量 (D) 測定原子核之大小 (E) 測定電子的電荷量 65 三專 2 ( ) 有關原子電子組態的下列敘述何者正確?(A) 電子在原子核周圍, 按 照一定規則運動, 有時候接近原子核, 有時候遠離原子核 (B) 愈內層 電子受原子核引力愈大, 其位能愈高 (C) 電子像地球繞太陽般在原子 核周圍一定的軌域上運行 (D) 電子可處於任何能態 78 夜大 ( 自 ) 3 ( ) 主量子數 n 為 3, 角量子數 為 2 之原子軌域為何?(A)3p (B)3s (C)2p (D)3d 86 日大 ( 自 ) 4 ( ) 波耳氫原子模型中, 最低能量之軌道其 n 為 (A)2 (B)0 (C)1 (D)1/2 82 5 ( ) 下列那一種現象, 顯示出原子內電子能階的不連續性?(A) 原子質譜 譜線 (B) 拉塞福實驗中,α 粒子撞擊金箔原子後的大角度散射 (C) 原 子放射光譜譜線 (D) 元素的週期性 82 日大 ( 自 ) 6 ( ) 有關波耳電子結構理論的下列敘述何者錯誤?(A) 電子在軌道上運動 時具有一定的能量 (B) 電子吸收能量躍遷至較高能階的狀態叫做激發 態 (C) 電子在 n=0 的軌道時, 所具有的能量最小 (D) 電子從較高能階 回到較低能階時, 放出能量 80 夜大 ( 自 ) 7 ( ) 氫原子中的電子會發生轉移而改變能量狀態 下列何種轉移放出波 長最長的光?(n 為主量子數 )(A) 由 n=3 至 n=2 (B) 由 n=3 至 n=1 (C) 由 n=2 至 n=1 (D) 由 n=2 至 n=3 71 日大 ( 自 ) 8 ( ) 下列為中性原子之電子組態, 那一個最不活潑?(A)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 2 2 6 2 6 1 (B)1s 2s 2p 3s 3p 4s (C)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 (D)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 (E)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 1 4s 2 61 日大 ( 自 )
物質科學化學篇 ( 上 ) 講義編者 : 陳義忠 14 9 ( ) 下列原子的電子組態何者不正確?(A)Na 1s 2 2s 2 2p x 2 2p y 2 2p z 2 3s 1 (B)Be 1s 2 2s 2 (C)N 1s 2 2s 2 2p x 1 2p y 1 2p z 1 (D)O 1s 2 2s 2 2p x 2 2 p y 2 77 夜大 ( 自 ) 10 ( ) 某原子基態的電子組態最高能量的軌域及所含電子數為 3d 6, 則該原 子的原子序為 (A)24 (B)26 (C)22 (D)20 81 日大 ( 自 ) 11 ( ) 下列敘述何者錯誤?(A)p 軌域的電子, 分別在 x,y, z 三個互相垂直的 軸, 呈啞鈴狀的分布, 各稱為 p x,p y,p z 軌域 (B) 庖立 (Pauli) 不相容原理是同一軌域內約兩電子自轉方向必相反 (C) 當主量子數 n=4, 該主層最多電子數為 32 (D) 根據罕德 (Hund) 定則, 碳的電子組態為 1s 2 2s 2 2p 2 x 77 12 ( ) 依據庖立不相容原理, 下列電子組態何者不存在?(A)1s 2 1s 2 2p 6 3s 3 (B)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 (C)1s 2 2s 2 2p 4 (D)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 79 夜大 ( 自 ) 13 ( ) 下列電子組態中何者不是基態的電子組態?(A)1s 2 2s 1 2p 3 (B)1s 2 2s 2 2p 2 (C)1s 2 2s 1 (D)1s 2 2s 2 2p 5 80 夜大 ( 自 ) 14 ( ) 下列何者違反罕德定則 (Hund s rule)?(a)p x 1 p y 1 p z 1 (B)p x 2 p y 0 p z 0 (C)p x 2 p y 1 p z 1 (D)p x 1 p y 0 p z 1 83 夜大 ( 自 ) 15 ( ) 下列有關多電子原子軌域的敘述何者錯誤?(A) 電子在核外循著一定軌道做圓周運動 (B) 電子填入 d 軌域的 B 族元素叫過渡元素 (C) 有些原子 4s 軌域的能量較 3d 軌域的能量為低 (D) 同一主殼的不同副層的能量不一樣 83 夜大 ( 自 ) 16 ( ) 某原子 M 的價電子組態為 6s 2 6p 2, 則該原子 (A) 在主量子數 n=5 的殼層有 22 個電子 (B) 元素符號為 Pb (C) 原子序為 68 (D)M 2+ 的原子核外
物質科學化學篇 ( 上 ) 講義編者 : 陳義忠 15 電子數為 84 80 三專 17 ( ) 某一原子的最外層及次外層的電子組態為 4s 2 4p 6 5s 2, 則該原子為 (A)Ba (B)Se (C)Cs (D)Sr 78 三專 18 ( ) 下列電子組態中, 那一種為活性金屬原子之電子組態?(A)1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 (B)1s 2 2s 2 2p 1 (C)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 (D)1s 2 2s 2 2 p 6 3s 2 3p 6 62 日大 ( 自 ) 19 ( ) 有關碳的下列敘述何者不正確?(A) 碳和矽是同族元素 (B) 碳原子在 原子核內有 6 個質子 (C) 碳在週期表上的位置屬於第 ⅣA 族 第二週期 (D) 碳原子易在最外殼層獲得 4 個電子變成四價陰離子 78 夜大 ( 自 ) 20 ( ) 某元素之原子序比氬之原子序多 6, 則其基態之電子組態為 (A)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 3 d 7 (B)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 4 p 4 (C)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 (D)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 66 日大 ( 自 ) 21 ( ) 下列有關電子組態的敘述, 何者不正確?(A) 30 Zn 2 + 的電子組態為 [Ar]3d 10 (B) 27 Co 的電子組態為 [Ar]3d 7 4s 2 (C) 具 [Ar]4s 1 電子組態的元素為鹼金屬 (D)[Ne]3s 2 3p 1 電子組態的元素為非金屬 86 日大 ( 自 ) 22 ( ) 下列各組中, 原子或離子半徑大小之比較, 何組正確? (A)Ar>S 2- >Ca 2+ >Cl - >K + (B)Ca 2+ >K + >Ar>Cl - >S 2- (C)Cl - >Ar>S 2- >K + >Ca 2+ (D)S 2- >Cl - >Ar>K + >Ca 2+ 66 夜大 ( 自 ) 二. 多重選擇題 23 ( ) 16 O 與 18 O 有相同的 (A) 質量 (B) 價電子組態 (C) 化學性質 (D) 中子數 (E) 質子數 87 推廣教育 24 ( ) 下列那些原子軌域不能存在?(A)8s (B)2p (C)3d (D)3f (E)2d 80
25 ( ) 下列有關原子結構的敘述, 何者正確? 物質科學化學篇 ( 上 ) 講義編者 : 陳義忠 16 (A) 同一族中, 價電子之主量子數愈大, 原子之半徑也愈大 (B) 角量子數為 1 時, 軌域的形狀是球形 (C) 對同一 n 值的各軌域其 能量大小的順序是 :s<p<d<f (D) 根據庖立不相容原理,6s 3 的 電子組態不存在 (E) 鋁原子中, 三個 3p 軌域的能階相同 83 26 ( ) 以量子力學模型描述原子結構時, 下列敘述何者正確?(A) 主 量子數 n=3 的主層中, 共含有 6 個軌域 (B) 副層能量大小順序 為 :4s>4p>4d>4f (C) 主量子數 n 值愈大, 軌域的範圍也愈大 (D) 主量子數 n=3 的主層中, 最多可容納 18 個電子 79 三專 27 ( ) 下列敘述何者是波耳原子理論的假設?(A) 氫原子只有一個電 子, 氫原子光譜只有一條 (B) 電子可以在一組特定能階 ( 穩定狀態 ) 之一存在而不輻射 (C) 電子繞核作圓周運動時, 因有加速度而放出輻射 (D) 電子由低能階躍遷至高能階時, 吸收一定頻率的輻射能 (E) 必須不斷供給能量以維持電子在高能階運動 72 28 ( 2 2 5 1 ) 某中性原子之電子組態為 1s 2s 2p 3s, 則下列敘述何者正確? (A) 此電子的 1s 和 2s 軌域均已填滿電子 (B) 此原子之原子序為 10 (C) 此原子應獲得能量變為 1s 2 2s 2 2p 6 組態 (D) 此種組態並非最 安定者 (E) 此原子的價電子數為 1 個 64 29 ( ) 下列各組中, 原子或離子半徑大小之比較, 何組正確? (A)Mg 2+ >Na + (B)Cs + >Na + (C)Li + >Na + (D)F - >Na + ( E)Cr 2+ >Cr 3+ 30 ( ) 根據目前所普遍被接受的週期表來預測尚未發現的超鈾元素,
物質科學化學篇 ( 上 ) 講義編者 : 陳義忠 17 則有關週期表第七列最右一個元素的敘述, 何者正確?(A) 其性質與鈾相似 (B) 其價電子的電子組態應為 7s 2 7p 6 (C) 應屬不具放射性的惰性氣體 (D) 中性原子的電子數為 116 (E) 其正二價離子的質子數為 118 87 日大 ( 自 ) 31 ( ) 考古學家以測量碳 -14 (14C) 來鑑定古生物年代, 此方法是依 據碳 -14 具有下列何種性質?(A) 高反應性 (B) 無放射性 (C) 半 生期 (5730 年 ) (D) 有放射性 (E) 取自生物天然食物鏈 86 推廣教育 32 ( ) 下列有關電子和原子的敘述, 何者正確?(A) 湯木生利用質譜 儀測量各元素原子的質量數, 並發現元素的同位素 ( B) 同一族中, 價電子的主量子數愈大, 原子的半徑也愈大 (C) 由原子放射光譜譜線顯示出原子內電子能階不具連續性 (D) 由陰極射線的實驗結果推定電子為原子所含的基本粒子 (E) 根據波耳原子理論, 電子由一能階轉移到另一距原子核較遠的能階時會釋放能量 答案一. 單一選擇項 1 ( E ) 2 ( A ) 3 ( D ) 4 ( C ) 5 ( C ) 6 ( C ) 7 ( A ) 8 ( C ) 9 ( D ) 10 ( B ) 11 ( D ) 12 ( A ) 13 ( A ) 14 ( B ) 15 ( A ) 16 ( B ) 17 ( D ) 18 ( A ) 19 ( D ) 20 ( D ) 21 ( D ) 22 ( D ) 二. 多重選擇題
物質科學化學篇 ( 上 ) 講義編者 : 陳義忠 18 23 ( BCE ) 24 ( DE ) 25 ( ACDE ) 26 ( CD ) 27 ( BD ) 28 ( ABD ) 29 ( BDE ) 30 ( BE ) 31 ( CDE ) 32 ( ABCD )